دانلود مقالات ISI درباره نانولوله کربنی + ترجمه فارسی

نانولوله‌ های کربنی‌ که از صفحات کربن به ضخامت یک اتم و به شکل استوانه‌ای توخالی ساخته شده است در سال 1991 توسط سامیو ایجیما (از شرکت NEC ژاپن) کشف شد. سال ها پیش سامیوایجیما در حال تحقیق پشت یک میکروسکوپ الکترونی نشسته بود که رشته هایی نانومتری را در رسوب سیاه رنگ دوده ای مشاهده کرد. این رشته ها از کربن خالص تشکیل شده بودند و مانند بلورهای منظم دارای ساختار متقارن و آرایش یافته بودند. این مولکول های بزرگ، زیبا و خیلی بلند خیلی زود نانولوله نام گرفتند و موضوع مطالعات علمی و مهندسی پیشرفته تا حال حاضر بوده اند. ایجیما می گوید: درست است که ساخت نانولوله های کربنی برای من شگفت انگیز بود، اما همه ماجرا اتفاقی نبود، چون من تجربه های زیادی در مشاهده ابعاد کوچک نمونه های کربنی مثل کربن آمورف (بی شکل) و لایه های بسیار نازک گرافیتی داشتم؛ بنابراین سال ها با ساختارهای کربنی آشنا بودم و روی آن کار می کردم. کشف فولرین توسط ریچارد اسمالی و همکارانش مرا تشویق کرد و باعث شد که من هم به ساختارهای جدید کربنی فکر کنم. به عقیده ایجیما هزینه های تحقیقات روی نانولوله ها بسیار بالا است. با این حال ساخت ابرخازن های نانولوله ای اولویت بیشتری دارد. اخیراً به کمک گاز نیتروژن و یک ورقه نازک فولادی با روشی به نام رشد فوق سریع نانولوله ها را تولید کردیم و امید می رود هزینه نانولوله 200 تا500 دلار به ازای هر کیلوگرم کاهش یابد. خواص ویژه و منحصر به فرد آن ازجمله مدول یانگ بالا و استحکام کششی خوب از یک طرف و طبیعت کربنی بودن نانولوله‌ها (به خاطر این که کربن ماده‌ای است کم وزن، بسیار پایدار و ساده جهت انجام فرایندها که نسبت به فلزات برای تولید ارزان‌تر می‌باشد) باعث شده که در دهه گذشته شاهد تحقیقات مهمی در کارایی و پرباری روش‌های رشد نانولوله‌ها باشیم. کارهای نظری و عملی زیادی نیز بر روی ساختار اتمی و ساختارهای الکترونی نانولوله متمرکز شده است. کوشش‌های گسترده‌ای نیز برای رسیدگی به خواص مکانیکی شامل مدول یانگ و استحکام کششی و ساز وکار عیوب و اثر تغییر شکل نانولوله‌ها بر خواص الکتریکی صورت گرفته است. می توان گفت این علاقه ویژه به نانولوله‌ها از ساختار و ویژگی‌های بی‌نظیر آن ها سرچشمه می‌گیرد. خصوصیات مافوق تصور زیادی است که به نانولوله ها اختصاص دارد. در بین این خصوصیات انعطاف عالی یعنی تغییر شکل و خم شدن و بازگشت به حالت اولیه، استحکام کششی و ثبات حرارتی، خصوصیاتی هستند که پیش بینی هایی رویایی از ساخت محصولات فناوری نانو را در سر می پرورانند: روبات های میکروسکوپی، بدنه های صاف و پولادین برای خودروها که به سختی در تصادفات مچاله می شوند، باروهای مصنوعی و ساختمان هایی که در برابر زلزله مقاوم هستند. با این همه اولین محصولاتی که از نانولوله ها استفاده کرده اند، هیچ کدام از این مواد را در بر ندارند. درپایین برخی از ویژگی های نانولوله های کربنی را ذکرمی کنیم: *اندازه بسیار کوچک (قطر کوچکتر از 0/4 نانومتر) * حالت رسانا و نیمه‌رسانایی آن ها بر حسب شکل هندسی‌شان نانولوله‌ها بر حسب نحوه رول شدن صفحات گرافیتی سازنده ‌شان به صورت رسانا یا نیمه‌رسانا در می‌آیند. به عبارت دیگر از آنجا که نانولوله‌ها در سطح مولکولی همچون یک باریکه سیمی در هم تنیده به نظر می‌رسند اتم‌های کربن در قالب شش وجهی به یکدیگر متصل می‌شوند و این الگوهای شش وجهی دیواره‌های استوانه‌ای را تشکیل می‌دهند که اندازه آن تنها چند نانومتر می‌باشد. زاویه پیچش نوعی نانولوله، که به صورت زاویه بین محور الگوی شش وجهی آن و محور لوله تعریف می‌شود، رسانا یا نارسانا بودن را تعیین می‌کند. تحقیقات د یگری نیز نشان داده‌اند که تغییر شعاع نیز امکان بستن طول باند و عایق نمودن نانولوله فلزی را فراهم می‌کند. پس می‌توان گفت دوپارامتر اساسی که در این بین نقش اساسی بازی می‌کنند، یکی ساختار نانولوله و دیگری قطر و اندازه آن است. بررسی‌های دیگری نشان داده‌اند که خصوصیات الکتریکی نانولوله‌ها بسته به اینکه مولکول C60 در کجا قرار داده شود از یک هادی به یک نیمه‌هادی و یا یک عایق قابل تغییر می‌باشد.